Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 4984
2017-11-12 
На оси центробежной машины укреплена доска, на которой установлен стеклянный цилиндрический сосуд с водой. Ко дну сосуда прикреплена нить, на другом конце которой привязан пробковый шарик (рис.). Другой, такого же радиуса металлический шарик подвешен на нити, закрепленной в крышке сосуда. Как расположатся шарики при вращении доски?
Решение. Вследствие инерции оба шарика, двигаясь по касательной к окружности обращения, отклонятся от оси центробежной машины.
Опыт показывает другое: металлический шарик действительно отклоняется от оси, а пробковый, наоборот, приближается к ней. Как объяснить этот парадокс?
Решение:
Сравним три равных объема: шарика пробкового, воды и шарика металлического. Они имеют разные массы. Поэтому центробежный эффект для них будет проявляться в разной степени: чтобы удержать на заданной окружности обращения шарик большей массы (при прочих равных условиях), необходима и большая центростремительная сила. В данном случае она создается реакцией слоя воды, находящейся вне окружности обращения шариков. Поэтому более плотный, чем вода, металлический шарик не будет удержан на заданной окружности и «уйдет» по касательной, удаляясь от оси, а менее плотный, чем вода, пробковый шарик будет вытеснен ею к оси вращения. Аналогия данному явлению имеется в центрифуге, в которой жидкости разных плотностей располагаются вдоль радиуса вращения прибора.
На оси центробежной машины укреплена доска, на которой установлен стеклянный цилиндрический сосуд с водой. Ко дну сосуда прикреплена нить, на другом конце которой привязан пробковый шарик (рис.). Другой, такого же радиуса металлический шарик подвешен на нити, закрепленной в крышке сосуда. Как расположатся шарики при вращении доски?
Решение. Вследствие инерции оба шарика, двигаясь по касательной к окружности обращения, отклонятся от оси центробежной машины.
Опыт показывает другое: металлический шарик действительно отклоняется от оси, а пробковый, наоборот, приближается к ней. Как объяснить этот парадокс?
Решение:
Сравним три равных объема: шарика пробкового, воды и шарика металлического. Они имеют разные массы. Поэтому центробежный эффект для них будет проявляться в разной степени: чтобы удержать на заданной окружности обращения шарик большей массы (при прочих равных условиях), необходима и большая центростремительная сила. В данном случае она создается реакцией слоя воды, находящейся вне окружности обращения шариков. Поэтому более плотный, чем вода, металлический шарик не будет удержан на заданной окружности и «уйдет» по касательной, удаляясь от оси, а менее плотный, чем вода, пробковый шарик будет вытеснен ею к оси вращения. Аналогия данному явлению имеется в центрифуге, в которой жидкости разных плотностей располагаются вдоль радиуса вращения прибора.
